DE8717878U1 - Valve sleeve for holding the gas cylinder valve of compressed gas containers made of high-alloy chromium-nickel steels - Google Patents
Valve sleeve for holding the gas cylinder valve of compressed gas containers made of high-alloy chromium-nickel steelsInfo
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Abstract
Description
16.JuIi 198716 July 1987
MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1613KNIVES GRIESHEIM GMBH MG 1613
Kennwort: Geteilte Ventilmuffe EM 1303Code: Split valve sleeve EM 1303
Erfinder: K.-H. Gladbach Ordner: E Dr.M.RestenInventor: K.-H. Gladbach Folder: E Dr.M.Resten
Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen Valve sleeve for holding the gas cylinder valve of compressed gas containers made of high-alloy chromium-nickel steels
Die Erfindung betrifft eine Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten
Chrom-Nickelstählen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
5The invention relates to a valve sleeve for receiving the gas cylinder valve of compressed gas containers made of high-alloy chromium-nickel steels according to the preamble of claim 1.
5
Druckgasbehälter für die Speicherung und Verteilung von ultrareinen Gasen werden aus rostfreien, hochlegierten Chrom-Nickelstählen hergestellt. In der Regel handelt es sich hierbei um Druckgasflaschen mit einem Inhalt zwischen 5 und 50 Litern, die als Schweißkonstruktion aus einem nahtlosen oder längsnahtgeschweieten zylindrischen Rohr hergestellt werden. Dieses Rohr wird durch zwei angeschweißte Böden verschlossen. Vor dem Verschweißen sind die Innenoberflächen der Teile leicht zugänglich und können die für die spätere OberflächenqualitätCompressed gas containers for the storage and distribution of ultra-pure gases are made of rust-proof, high-alloyed chromium-nickel steels. These are usually compressed gas cylinders with a capacity of between 5 and 50 liters, which are manufactured as a welded construction from a seamless or longitudinally welded cylindrical tube. This tube is closed by two welded bases. Before welding, the inner surfaces of the parts are easily accessible and the necessary surface quality can be achieved.
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MG 1613 - 2 -MG1613 - 2 -
erforderliche mechanische Vorbehandlung auf das geforderte Rauhigkeitsmaß erfahren. Die Innenoberflächen von Behältern aus derartigen hochlegierten Chrom-Nickelstählen müssen eine Güte aufweisen, die gewährleistet, daß die Reinheit und Zusammensetzung der mit ihnen in Berührung kommenden Gase nicht beeinflußt wird. Deswegen müssen diese Oberflächen elektrolytisch poliert werden können. Bei herkömmlichen Druckgasflaschen ist die Gewindeöffnung für den Ventilanschluß der einzige Zugang zum Behälterinnern. Das elektrolytische Polieren wird hierdurch sehr erschwert und erfordert besonders bei Flaschen mit größerem Inhalt einen sehr großen Aufwand. The inner surfaces of containers made of such high-alloy chromium-nickel steels must be of a quality that ensures that the purity and composition of the gases that come into contact with them is not affected. Therefore, these surfaces must be able to be electrolytically polished. In conventional compressed gas cylinders, the threaded opening for the valve connection is the only access to the inside of the container. This makes electrolytic polishing very difficult and requires a great deal of effort, especially for cylinders with larger contents.
Eine andere Schwierigkeit ergibt sich aus der Verwendung von hochlegierten Chrom-Nickelstählen als Behältermaterial. Da diese Werkstoffe eine sehr geringe Festigkeit besitzen, müssen Druckgasbehälter, die daraus gefertigt werden, kryoverformt werden.Another difficulty arises from the use of high-alloy chromium-nickel steels as container material. Since these materials have very low strength, pressure gas containers made from them must be cryoformed.
Dabei wird der vorgefertigte Behälter auf sehr tiefe Temperaturen abgekühlt und durch Innendruck plastisch verformt, bis das Behältermaterial die für den späteren Betriebseinsatz erforderliche Festigkeit erreicht hat.The prefabricated container is cooled to very low temperatures and plastically deformed by internal pressure until the container material has reached the strength required for later operational use.
Da eine nachträgliche Wärmebehandlung die durch Kryoverformung hervorgerufene F«sMgkeitssteigerung wieder rückgängig macht, müssen alle für die Herstellung des Behälters erforderlichen Schweißarbeiten vor der Kryoverformung durchgeführt sein. Dies betrifft insbesondere das Einschweißen der Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils in den oberen Boden und gegebenenfalls die Ausbildung des Flaschenfußes im Bereich des unteren Bodens.Since subsequent heat treatment reverses the increase in strength caused by cryogenic deformation, all welding work required to manufacture the container must be carried out before cryogenic deformation. This particularly applies to welding the valve sleeve to accommodate the gas cylinder valve into the upper base and, if necessary, forming the cylinder base in the area of the lower base.
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Anders als bei konventionell hergestellten Druckgasbehältern, werden bei kryoverformten Behältern ganz besondere Anforderungen an den Behälterverschluß gestellt. Er muß der für das Kryostrecken erforderlichen, hohen Innendruckbeanspruchung bei kryogenen Temperaturen standhalten und darf dabei seine absolute Dichtheitsfunktion nicht verlieren.Unlike conventionally manufactured compressed gas containers, cryogenically formed containers have very special requirements for the container closure. It must withstand the high internal pressure stress required for cryogenic stretching at cryogenic temperatures and must not lose its absolute sealing function.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen zu schaffen, welche das Reinigen und elektrolytische Polieren der inneren Oberfläche des Behälters erleichtert und gleichzeitig sicherstellt, daß die Behäl-5 ter durch Krycverformung hergestellt werden können und anschließend keiner thermischen oder mechanischen Nachbehandlung mehr bedürfen.The invention is therefore based on the object of creating a valve sleeve for receiving the gas cylinder valve of compressed gas containers made of high-alloy chromium-nickel steels, which facilitates the cleaning and electrolytic polishing of the inner surface of the container and at the same time ensures that the containers can be manufactured by cryogenic deformation and subsequently no longer require any thermal or mechanical post-treatment.
Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.Based on the prior art taken into account in the preamble of claim 1, this object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter^nsprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Durch die Erfindung ist es möglich, die eigentliche Ventilmuffe mit ihrer Gewindeöffnung vom Behälter abzunehmen, wodurch eine große Halsöffnung frei wird, durch welche die innere Oberfläche des Behälters leicht gereinigt und elektrolytisch poliert werden kann. Als Abdichtung zwischen dem lösbaren und dem in den oberen Behälterboden eingeschweißten Teil der Ventilmuffe wird eine konisch geschliffene, rein metallische Abdichtung bevorzugt. AndereThe invention makes it possible to remove the actual valve sleeve with its threaded opening from the container, which frees up a large neck opening through which the inner surface of the container can be easily cleaned and electrolytically polished. A conically ground, purely metallic seal is preferred as a seal between the detachable part of the valve sleeve and the part welded into the upper container base. Other
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Abdichtungsmöglichkeiten sind aber möglich, beispielsweise eine über einen Schneidring abdichtende Verschraubung. However, sealing options are possible, for example a screw connection that seals using a cutting ring.
S Durch die Erfindung wird auch ein leichter Zugang zum Behälterinnern nach dessen Gebrauch ermöglicht, beispielsweise um die Qualität der Oberfläche zu überprüfen. S The invention also enables easy access to the interior of the container after use, for example to check the quality of the surface.
Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawings illustrate an embodiment of the invention.
Es zeigen:Show it:
Fig.1 die teilweise geschnittene ..c Gesamtansicht eines DruckFig.1 the partially sectioned ..c overall view of a print
gasbehälters mit abnehmbarer Ventilmuffe,gas tank with removable valve sleeve,
Fig.2 den Behälterkopf von Fig.1 2Q in vergrößertem Maßstab.Fig.2 the container head of Fig.1 2Q in enlarged scale.
Der in Fig.1 dargestellte Druckgasbehälter aus hochlegiertem Chrom-Nickelstahl besteht aus einem zylindrischen Rohr 1/ an welches ein unterer Boden 2 und ein oberer Boden 3 angeschweißt sind. Als Behälterfuß dient ein Fußteil 4, welches mittels eines am unteren Boden 2 angeschweißten Gewindezapfens 5 am Behälterfuß befestigt werden kann. Diese Gestaltung des Behälterfußes ist besonders günstig/ da sich sowohl der untere Boden 2 alsThe pressure gas container shown in Fig.1 made of high-alloy chrome-nickel steel consists of a cylindrical tube 1/ to which a lower base 2 and an upper base 3 are welded. The container base is a base part 4, which can be attached to the container base by means of a threaded pin 5 welded to the lower base 2. This design of the container base is particularly advantageous/ since both the lower base 2 and
3Q auch das zylindrische Rohr 1 bei der Kryoverformung frei und gleichmäßig verformen können. Ein konventionell angeschweißter Fußring würde dagegen die Kryoverformung behindern. Ein nachträgliches Anschweißen eines Fußringes an den verformten Behälter verbietet sich wegen der damit verbundenen unvermeidlichen Materialveränderungen.3Q the cylindrical tube 1 can also be deformed freely and evenly during cryogenic deformation. A conventionally welded foot ring, on the other hand, would hinder cryogenic deformation. Subsequent welding of a foot ring to the deformed container is not permitted due to the unavoidable material changes this would entail.
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Der Behälterkopf ist in Fig.2 vergrößert dargestellt. Erfindungsgemäß besteht die irr. oberen Boden 2 angebrachte Ventilmuffe aus einem in den oberen Boden 3 eingeschweißten zylindrischen Halsstück 6 und einem mit diesem lösbar aber gasdicht verbundenen Einsatz 7. Der Einsatz 7 enthält die eigentliche Gewindeöffnung für das Gasflaschenventil 8, welches in den Einsatz 7 eingeschweißt ist. Der Einsatz 7 und das Gasflaschenventil 8 können auch von vornherein als ein Bauteil hergestellt werden.The container head is shown enlarged in Fig. 2. According to the invention, the valve sleeve attached to the upper base 2 consists of a cylindrical neck piece 6 welded into the upper base 3 and an insert 7 connected to it in a detachable but gas-tight manner. The insert 7 contains the actual threaded opening for the gas cylinder valve 8, which is welded into the insert 7. The insert 7 and the gas cylinder valve 8 can also be manufactured as one component from the outset.
Die Verbindung zwischen dem Halsstück 6 und dem Einsatz ist als konisch geschliffene Dichtfläche ausgebildet und stellt eine rein metallische Abdichtung dar. Der erforderliche Abdichtdruck wird durch eine überwurfmutter aufgebracht, welche das Halsstück 6 und den Einsatz 7 miteinander verbindet. Durch die überwurfmutter 9 wird mittels eines elastischen Dichtringes 10 gleichzeitig ein Halsring 11 auf den oberen Boden 3 gedrückt. Der Halsring 11 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Er wird durch eine auf den oberen Boden gerichtete Madenscb-raube 12 arretiert. Der Halsring 11 besitzt eine den Konturen der überwurfmutter 9 entsprechende sechseckige Aussparung, die den unteren Teil der überwurfmutter 9 umgibt. Der durch die Madenschraube 12 arretierte Halsring 11 sichert somit die überwurfmutter gegen Verdrehen und unbeabsichtigtes öffnen. An der Außenseite des Halsringes 11 befindet sich ein Außengewinde 13, welches das Aufschrauben einer Ventilschutzeinrichtung 14, beispielsweise eines Ventilschutzkorbes oder einer Ventilschutzkappe, ermöglicht.The connection between the neck piece 6 and the insert is designed as a conical ground sealing surface and represents a purely metallic seal. The required sealing pressure is applied by a union nut, which connects the neck piece 6 and the insert 7 to one another. The union nut 9 simultaneously presses a neck ring 11 onto the upper base 3 by means of an elastic sealing ring 10. The neck ring 11 can be made of metal or plastic. It is locked in place by a grub screw 12 directed towards the upper base. The neck ring 11 has a hexagonal recess corresponding to the contours of the union nut 9, which surrounds the lower part of the union nut 9. The neck ring 11, which is locked in place by the grub screw 12, thus secures the union nut against twisting and unintentional opening. On the outside of the neck ring 11 there is an external thread 13, which enables the screwing on of a valve protection device 14, for example a valve protection basket or a valve protection cap.
Die rein metallische Abdichtung durch eine konisch geschliffene Dichtfläche zwischen dem Halsstück 6 und dem Einsatz 7 stellt eine völlig gasdichte Verbindung dar. Dies gilt sowohl für nonaaxe Betriebsbedingungen (200 bar Innendruck; Umgebungsdruck) als auch für dieThe purely metallic seal by means of a conically ground sealing surface between the neck piece 6 and the insert 7 represents a completely gas-tight connection. This applies both to non-axial operating conditions (200 bar internal pressure; ambient pressure) and to the
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Bedingungen beim Kryostrecken während der Herstellung (ca.600 bar Innendruck; 77 K). Diese Art der Abdichtung schließt jede Verunreinigung des Gasinhaltes durch Kontakt mit Gewinden oder anderen Dichtungselementen aus.Conditions for cryogenic stretching during production (approx. 600 bar internal pressure; 77 K). This type of sealing prevents any contamination of the gas content through contact with threads or other sealing elements.
Ba/HiBass/Hi
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,2. Valve sleeve according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,3. Valve sleeve according to claim 2,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,4. Valve sleeve according to claim 3,
characterized,
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